压力管道基础知识

1、压力管道作业人员培训大庆油田特种作业安全培训中心第三教研组 原理事故案例1某厂在消防管道有气体压力的情况下，拆卸法兰，法兰迸出，击伤一作业人员，导致死亡。某厂进行消防管道改造，在事故发生前5天已进行了气密加压试验，压力为0.5MPa，但试验后未对管道进行泄压。4月12日，一名作业人员拆卸法兰，当拧松最后一个螺丝时，气体冲开法兰，迸出的法兰将一作业人员胸部击伤，导致死亡。1.严重违章，管道未泄压直接拆卸法兰；2.违章试验，管道气密试验压力达0.5Mpa，远超过规定值。【知识点】1.不准在有压力的管道上进行任何检修工作；2.按照规范进行管道气密试验，严禁超压试验。 20092009年年5 5月中华

2、人民共和国国家质量监督检疫总局颁布了月中华人民共和国国家质量监督检疫总局颁布了压力管道压力管道安全技术监查规程安全技术监查规程。本规程考虑了压力管道安全技术的现状和国家有。本规程考虑了压力管道安全技术的现状和国家有关行政许可的要求，从材料、设计、制造、安装、使用、维修、改造、关行政许可的要求，从材料、设计、制造、安装、使用、维修、改造、定期检验及安全保护装置等方面提出了压力管道安全性能的基本要求，定期检验及安全保护装置等方面提出了压力管道安全性能的基本要求，以达到规范压力管道监管工作的目的。以达到规范压力管道监管工作的目的。规程规程中第一百零二条规定：中第一百零二条规定：使用单位应当对管道操作

3、人员进行管道使用单位应当对管道操作人员进行管道安全教育和培训，保证其具备必要的管道安全作业知识。安全教育和培训，保证其具备必要的管道安全作业知识。 管道操作人员应当在取得管道操作人员应当在取得特种设备作业人员证特种设备作业人员证后，方可从事管后，方可从事管道的操作工作。管道操作人员在作业中应当严格执行压力管道的操作规道的操作工作。管道操作人员在作业中应当严格执行压力管道的操作规程和有关的安全规章制度。操作人员在作业过程中发现事故隐患或者其程和有关的安全规章制度。操作人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素，应当及时向现场安全管理人员和单位有关负责人报告。他不安全因素，应当及时向现场安全管

4、理人员和单位有关负责人报告。压力管道的组成2压力管道安全保护装置和附属设施3压力管道的定义、分类及常用术语1压力管道元件的选用4从从广义广义上理解，压力管道是指所有承受内压或外压的管道，上理解，压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分，管道无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。阀门、其他组成件或

5、受压部件和支承件组成的装配总成。一、压力一、压力管道的定义及分类管道的定义及分类压力管道的定义、分类及常用术语11、压力0.6Mpa、直径为600mm供水管线2、压力4.0Mpa、直径为150mm蒸汽管线3、压力10Kpa、直径50mm天然气管线4、压力1.0Mpa、直径100mm氮气管线一、压力一、压力管道的定义及分类管道的定义及分类压力管道的定义、分类及常用术语1它们是不是压力管道国家质检总局2014年10月30日发布的质检总局关于修订特种设备目录的公告（2014年第114号）所附特种设备目录目录8000项中该定义 改为： 压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范

6、围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸 汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm，且其最高 工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。压力管道的定义及分类压力管道的定义及分类压力管道的定义、分类及常用术语1管道管道的分类分级：的分类分级： 管道的用途广泛，品种繁多，不同的特性和不同领域管道的用途广泛，品种繁多，不同的特性和不同领域使用的管道，其分类方法也不同。根据管道承受内压的不使用的管道，其分类方法也不同。根

7、据管道承受内压的不同可以分为真空管道同可以分为真空管道、低压、低压管道管道、中中压管道、高压压管道、高压管道、管道、超高压管道超高压管道；压力管道的分类分级方法和安压力管道的分类分级方法和安全监察范围全监察范围P121压力管道的定义、分类及常用术语1根据根据输送介质的不同分为蒸汽管道、燃气管道、工艺管道输送介质的不同分为蒸汽管道、燃气管道、工艺管道等，其中工艺管道又以输送介质的名称命名为各种管道等，其中工艺管道又以输送介质的名称命名为各种管道；P121压力管道的定义、分类及常用术语1按按材料分有合金钢管道、不锈钢管道、碳钢管道、有色金材料分有合金钢管道、不锈钢管道、碳钢管道、有色金属管道、非金

8、属管道和复合材料管道等，如复合材料管道属管道、非金属管道和复合材料管道等，如复合材料管道又有金属复合管道、非金属复合管道、金属与非金属复合又有金属复合管道、非金属复合管道、金属与非金属复合管道等。管道等。P121压力管道的定义、分类及常用术语1二、二、 压力管道安全管理与监察规定压力管道安全管理与监察规定 ：压力管道安全管理与监察规定压力管道安全管理与监察规定按压力管道的用途，分按压力管道的用途，分为：为：长输管道、工业管道、公用管道长输管道、工业管道、公用管道。1、长输管道：、长输管道：是指产地、储存库、使用单位间的用于输是指产地、储存库、使用单位间的用于输送送商品介质（油、气等商品介质（油

9、、气等），），并并跨省、市，穿、跨省、市，穿、跨越跨越（江河、道路等），江河、道路等），中间中间有有加压泵站的长距离（加压泵站的长距离（一一般般大于大于50KM）管道）管道。压力管道的定义、分类及常用术语12、工业管道：、工业管道：是指企业、事业单位所属的用于输送是指企业、事业单位所属的用于输送工艺工艺介质介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。可以理的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。可以理解为我们站内的工艺输送管道，例如甲醇污水输送管道解为我们站内的工艺输送管道，例如甲醇污水输送管道。压力管道的定义、分类及常用术语13、公用管道：、公用管道：是指城市、乡镇、工业厂矿生活区范围内是指

10、城市、乡镇、工业厂矿生活区范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。压力管道的定义、分类及常用术语11、管道：、管道：指由管道组成件、管道支承件和安全保护装置指由管道组成件、管道支承件和安全保护装置（附属设备）组装成的系统或装置。以实现流体输送、储（附属设备）组装成的系统或装置。以实现流体输送、储存、分配、混合、计量、排放、控制等功能。存、分配、混合、计量、排放、控制等功能。2、在用压力管道、在用压力管道：指已经投入使用的压力管道指已经投入使用的压力管道。3、设计压力：、设计压力：指正常操作或运行过程中，由压力和温度指正常操作或运行过程中，由压力和温

11、度构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高压力。构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高压力。4、设计温度、设计温度： 指正常操作或运行过程中，由压力和温度指正常操作或运行过程中，由压力和温度构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高或最低温度。构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高或最低温度。二、压力二、压力管道的常用术语管道的常用术语压力管道的定义、分类及常用术语15、最高工作压力：、最高工作压力：指管道在正常运行或操作条件下出现指管道在正常运行或操作条件下出现的最高压力。的最高压力。最高工作压力必须小于或等于设计压力，才最高工作压力必须小于或等于设计压力，才能确保管道安全使用。能确保管道安全使用。6、最

12、高工作温度、最高工作温度：指管道在正常运行或操作条件下出现指管道在正常运行或操作条件下出现的最高温度。最高工作温度必须小于或等于设计温度，才的最高温度。最高工作温度必须小于或等于设计温度，才能确保管道安全使用。能确保管道安全使用。7、公称直径（、公称直径（DN）:用标准的尺寸系列表示管子、管件、用标准的尺寸系列表示管子、管件、阀门等口径的名义内直径。它仅与制造尺寸有关且引用方阀门等口径的名义内直径。它仅与制造尺寸有关且引用方便的一个圆整数值，是一种通用的规格标记便的一个圆整数值，是一种通用的规格标记。压力管道的定义、分类及常用术语18、公称压力（、公称压力（PN）：）：指管子、管件、阀门等在规

13、定温度指管子、管件、阀门等在规定温度范围内，以标准规定的系列压力等级表示的工作压力。它范围内，以标准规定的系列压力等级表示的工作压力。它是与管道元件机械强度有关的设计给定压力。是与管道元件机械强度有关的设计给定压力。9、应力：、应力：指在外力的作用下，物体（或材料）单位面积指在外力的作用下，物体（或材料）单位面积上的内力上的内力（材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力把分布内力在一点的集度称为应力） 。10、热应力：、热应力：指管道在温度变化时发生的长度变化在管道指管道在温度变化时发生的长度变化在管道上产生的应力，一般不考虑沿壁厚方向引起的温差应力上产生的应力，一般不考虑

14、沿壁厚方向引起的温差应力。压力管道的定义、分类及常用术语111、剧毒流体：、剧毒流体：相当于相当于现行国家标准现行国家标准职业性职业性接触毒物危害程度分级接触毒物危害程度分级中中级危害程度的毒物。级危害程度的毒物。如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或人类接触，即使迅速治疗，如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或人类接触，即使迅速治疗，也能对人体造成严重和难以治疗的伤害物质。如也能对人体造成严重和难以治疗的伤害物质。如汞及化合物、苯、对硫磷汞及化合物、苯、对硫磷等。等。压力管道的定义、分类及常用术语112、有毒流体：、有毒流体：这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，如这类物质泄漏

15、到环境中，被人吸入或与人体接触，如治疗不及时不至于对人体造成不易恢复的危害。相当于现行国家标准治疗不及时不至于对人体造成不易恢复的危害。相当于现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级职业性接触毒物危害程度分级中中 级及以下危害程度的毒物。如级及以下危害程度的毒物。如二硫化碳、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺等二硫化碳、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺等。压力管道的定义、分类及常用术语113、有腐蚀液体：、有腐蚀液体：指能灼伤人体组织并对材料造成损坏的指能灼伤人体组织并对材料造成损坏的液体，如硝酸、硫酸等。液体，如硝酸、硫酸等。14、闪点：、闪点：指液体挥发的蒸汽与空气混合物可被点燃（闪指液体挥发的蒸汽与

16、空气混合物可被点燃（闪燃）的最低温度。如石油（燃）的最低温度。如石油（-32-7）、乙醚（）、乙醚（-45）15、可燃气体：、可燃气体：指与空气混合达到一定浓度，遇明火产生指与空气混合达到一定浓度，遇明火产生爆炸的气体。爆炸的气体。16、可燃液体：、可燃液体：指闪点高于指闪点高于45 的液体。如的液体。如-35号柴油、号柴油、甘油、重柴油、变压器油等甘油、重柴油、变压器油等。压力管道的定义、分类及常用术语117、易燃液体：、易燃液体：指闪点低于指闪点低于45 的液体。如原油、汽油、的液体。如原油、汽油、乙醚、煤油等。乙醚、煤油等。18、易爆液体：、易爆液体：指闪点低于环境温度液体。指闪点低于环

17、境温度液体。19、管道绝热：、管道绝热：是保温与保冷的统称。是保温与保冷的统称。20、管道伴热：、管道伴热：为防止管道内介质因温度降低而凝结或粘为防止管道内介质因温度降低而凝结或粘度升高等，在管道外或管道内采取的间接加热办法。度升高等，在管道外或管道内采取的间接加热办法。压力管道的定义、分类及常用术语1一、压力一、压力管道的组成管道的组成 压力管道主要用于输送介质（包括气体、液体和浆压力管道主要用于输送介质（包括气体、液体和浆体），某些管道还可作为介质的储存和热交换等。基本工体），某些管道还可作为介质的储存和热交换等。基本工作原理是利用介质本身的压力，或者外界的动力，使输送作原理是利用介质本身

18、的压力，或者外界的动力，使输送的介质从开始端流向终点。的介质从开始端流向终点。 压力管道的结构和组成视管道的用途和功能有所不同，压力管道的结构和组成视管道的用途和功能有所不同，一般由管道组成件、管道支承件、安全装置和附属设施等一般由管道组成件、管道支承件、安全装置和附属设施等三大部分构成。三大部分构成。P120压力管道的组成2压力管道的组成压力管道的组成压力管道压力管道支承件组成件安全装置和附属设备附着件安装件管吊,吊耳圆环,夹子,吊夹板等吊杆,弹簧支吊架,斜拉杆,松紧螺栓,支撑杆,链条,导轨等管子,管件,阀门,法兰,垫片,紧固件,阀门,膨胀接头等安全阀,爆破片,紧急截阀,阻火器,压力表,温度

19、计等视镜,疏水器,过滤器,分离器,阴极保护,调压站,监控系统等安全装置与附件附属设施P120压力管道的组成2二、二、压力管道安全监察范围：压力管道安全监察范围： 国务院颁布的国务院颁布的特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例对压力管对压力管道的定义来看，同时具备三个条件才作为压力管道列入强道的定义来看，同时具备三个条件才作为压力管道列入强制管理范畴。特别注意的是：不是可燃、易爆、无毒、无制管理范畴。特别注意的是：不是可燃、易爆、无毒、无腐蚀性液体介质，温度必须高于或者等于标准沸点才具备腐蚀性液体介质，温度必须高于或者等于标准沸点才具备介质条件，否则，不列入强制管理范围。介质条件，否则，不列入

20、强制管理范围。 压力管道与设备的划分：压力管道与设备的划分：管道与设备焊接连接的第管道与设备焊接连接的第一道环向焊缝；螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一一道环向焊缝；螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一个法兰密封面；专用连接的第一个密封面。个法兰密封面；专用连接的第一个密封面。P124压 力介 质直 径压力管道的组成2三、常用三、常用压力管道元件的种类压力管道元件的种类一、管子一、管子 压力管道用管子是实现介质输送的主要单元，是管道系统必压力管道用管子是实现介质输送的主要单元，是管道系统必不可少的组成件，它利用外界压力或介质本身的压力把液体从起不可少的组成件，它利用外界压力或介质本身的压力把

21、液体从起点输送到终点，以完成流体输送、储存的功能。点输送到终点，以完成流体输送、储存的功能。压力管道用管子按材料分为三类：压力管道用管子按材料分为三类：金属材料管子、非金属材料管金属材料管子、非金属材料管子子和和复合材料管。复合材料管。P126压力管道的组成2二、管件二、管件 管件是将管件是将管子管子连接起来的元件，使管子变径、改变介质流向连接起来的元件，使管子变径、改变介质流向或调节流量等作用。或调节流量等作用。 管件按功能分为：直通、异径管件按功能分为：直通、异径管、三通管、三通、四通、弯头、金属、四通、弯头、金属波纹膨胀节等波纹膨胀节等。直通、异径管：起到改变原管道直径即变更管道输送流量

22、，或者直通、异径管：起到改变原管道直径即变更管道输送流量，或者管道元件与其他管道元件起过渡连接的作用管道元件与其他管道元件起过渡连接的作用。P129压力管道的组成2二、管件二、管件三通三通、四通：起到改变介质流向或调节流量的作用、四通：起到改变介质流向或调节流量的作用。P129压力管道的组成2二、管件二、管件弯头弯头：起到改变介质流向的作用：起到改变介质流向的作用。金属波纹膨胀节：金属膨胀节为金属波纹膨胀节：金属膨胀节为补偿因温度差与机械振动引起的补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。管道上的一种挠性结构。P129压力管道的组

23、成2二、管件二、管件管件管件按制造方法或制造的材料分为：无缝管件、有缝管件、锻制按制造方法或制造的材料分为：无缝管件、有缝管件、锻制管件、铸造管件、金属管件和非金属管件等管件、铸造管件、金属管件和非金属管件等。P129压力管道的组成2三、管法兰三、管法兰 法兰用于管道组成件法兰用于管道组成件可拆连接点处相邻元件间可拆连接点处相邻元件间的连接，或者的连接，或者为了制造、安装、检修的为了制造、安装、检修的方便而采用方便而采用的一种管道连接形式。的一种管道连接形式。 法兰按材料分为：钢制法兰、铸铁法兰、非金属材料法兰。法兰按材料分为：钢制法兰、铸铁法兰、非金属材料法兰。 法兰按结构分为：平焊法兰、整

24、体法兰、对焊法兰、螺纹法法兰按结构分为：平焊法兰、整体法兰、对焊法兰、螺纹法兰、松套法兰、法兰盖等兰、松套法兰、法兰盖等6种类型。种类型。压力管道的组成2123榫槽型密封面特点：密封效果好用于密封易燃易爆有毒介质。压力管道的组成2压力管道的组成2压力管道的组成2压力管道的组成2压力管道的组成2四、阀门四、阀门 阀门是控制（启闭）或调节介质流动量的压力管道元件。阀门是控制（启闭）或调节介质流动量的压力管道元件。 按阀门的结构和若能主要分为：闸阀、截止阀、止回阀、球按阀门的结构和若能主要分为：闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、减压阀、疏水阀等。阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞

25、阀、减压阀、疏水阀等。压力管道的组成2四、工业四、工业管道附属设施的作用及种类管道附属设施的作用及种类一、视镜一、视镜 视镜多用于排液或受视镜多用于排液或受槽前的回流、冷却水等液体槽前的回流、冷却水等液体管路上以观察管路上以观察液体流动情况液体流动情况。 按其材料可分为：钢制按其材料可分为：钢制视镜、不锈钢制视镜、铝制视镜、不锈钢制视镜、铝制视镜、硬聚氯乙烯视镜、耐视镜、硬聚氯乙烯视镜、耐酸酚醛塑料视镜、玻璃管视酸酚醛塑料视镜、玻璃管视镜等。镜等。P143压力管道的组成2 二、过滤器二、过滤器 过滤器是将管道输送介质中的杂质分离出来，以符合生产工过滤器是将管道输送介质中的杂质分离出来，以符合生

26、产工艺要求和保护管道的作用。管道过滤器多用于泵、仪表（如流量艺要求和保护管道的作用。管道过滤器多用于泵、仪表（如流量计）、疏水阀前的液体管道上。计）、疏水阀前的液体管道上。 过滤器按其形状可分为过滤器按其形状可分为Y形过滤器、直角式过滤器、锥形过滤形过滤器、直角式过滤器、锥形过滤器、筒形过滤器。器、筒形过滤器。压力管道的组成2三、阻火器三、阻火器 阻火器是一种防止火焰蔓阻火器是一种防止火焰蔓延的延的安全装置，安全装置，通常安装在易通常安装在易燃易爆气体管路上，当某一段燃易爆气体管路上，当某一段管道发生事故时，不至于影响管道发生事故时，不至于影响另一段的管道和设备。另一段的管道和设备。 阻火器一

27、般按阻火器内的阻火器一般按阻火器内的填料来分类。其种类有：碳素填料来分类。其种类有：碳素钢壳体镀锌铁丝网阻火器、不钢壳体镀锌铁丝网阻火器、不锈钢丝网阻火器、钢制砾石阻锈钢丝网阻火器、钢制砾石阻火器、碳钢壳体铜丝网阻火器、火器、碳钢壳体铜丝网阻火器、波形散热片式阻火器、铸铝壳波形散热片式阻火器、铸铝壳体铜丝网阻火器等。体铜丝网阻火器等。阻火器母火来气天然气进压力管道的组成2四、疏水器四、疏水器 疏水器（也称阻汽排水阀）的作用是自动排泄蒸汽管道和设疏水器（也称阻汽排水阀）的作用是自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生的凝结水、空气及其他不可凝性气体，又同时阻止备中不断产生的凝结水、空气及其他不可凝性气体

28、，又同时阻止蒸汽的逸出。这是保证各种加热工艺设备所需温度和热量并能正蒸汽的逸出。这是保证各种加热工艺设备所需温度和热量并能正常工作的一种节能产品。常工作的一种节能产品。 疏水阀按工作原理分为三类：疏水阀按工作原理分为三类：热动力型、热静力型、机械型。热动力型、热静力型、机械型。 热动力型疏水阀它是根据低速热动力型疏水阀它是根据低速冷凝水与高速闪蒸蒸汽之间的冷凝水与高速闪蒸蒸汽之间的“动动力力“压差来工作，整个工作过程只压差来工作，整个工作过程只有一个活动部件有一个活动部件 不锈钢碟片，它具有良好的关紧力并可以防止不锈钢碟片，它具有良好的关紧力并可以防止冷凝水回流回设备，确保设备的最大工作效率。

29、冷凝水回流回设备，确保设备的最大工作效率。P144压力管道的组成2五、分离器五、分离器 在管道上增加分离设在管道上增加分离设备，可以将管道输送介质备，可以将管道输送介质中不同成分分离出来，或中不同成分分离出来，或者排除介质中的杂质，以者排除介质中的杂质，以满足生产工艺的要求。满足生产工艺的要求。 分离器按功能分为汽分离器按功能分为汽水分离器、油水分离器和水分离器、油水分离器和特殊杂质分离器。特殊杂质分离器。 适用于去除蒸汽和压适用于去除蒸汽和压缩空气系统中夹带的液体缩空气系统中夹带的液体介质。介质。空气压缩机的油水分离器P147压力管道的组成2五、管道五、管道的伴热与热补偿的伴热与热补偿一、管

30、道的伴热一、管道的伴热 在利用管道输送的介质中有些易凝结的介质，或者需要在利用管道输送的介质中有些易凝结的介质，或者需要保持介质一定温度以满足工艺要求的介质，在管道输送过程保持介质一定温度以满足工艺要求的介质，在管道输送过程中，由于外界因素温度逐渐降低，粘度逐渐增大，甚至会凝中，由于外界因素温度逐渐降低，粘度逐渐增大，甚至会凝固影响生产。因此在输送这类介质时，除采取保温措施外，固影响生产。因此在输送这类介质时，除采取保温措施外，还需要在管道输送过程中进行加热，如在该物料管道附近加还需要在管道输送过程中进行加热，如在该物料管道附近加蒸汽等伴管，以维持介质一定的温度，确保介质输送和生产蒸汽等伴管，

31、以维持介质一定的温度，确保介质输送和生产工艺要求。工艺要求。P147压力管道的组成2结构结构不同，伴热可分为：不同，伴热可分为：伴管、夹套管和电热带伴管、夹套管和电热带三种类型三种类型。P147压力管道的组成2二、管道热补偿二、管道热补偿 管道在运行中由于温度变化或外界存管道在运行中由于温度变化或外界存在温差，均会出现热胀、冷缩现象，如果在温差，均会出现热胀、冷缩现象，如果此时管道位移受到限制而不能自由地伸缩，此时管道位移受到限制而不能自由地伸缩，管道产生热应力，当热应力达到一定值时，管道产生热应力，当热应力达到一定值时，管道就会受到破坏。因此，在实际管道设管道就会受到破坏。因此，在实际管道设

32、计中，一般管道运行温度高于或低于管道计中，一般管道运行温度高于或低于管道安装温度安装温度32时，常常设置一些弯曲管段时，常常设置一些弯曲管段或可伸缩的装置以增加管道的柔性，消除或可伸缩的装置以增加管道的柔性，消除或减少热应力，达到保证管道安全运行的或减少热应力，达到保证管道安全运行的目的。这些能消除或减少管道热应力的弯目的。这些能消除或减少管道热应力的弯曲的管段或可伸缩的装置就称为补偿器曲的管段或可伸缩的装置就称为补偿器。压力管道的组成2根据根据补偿器的形成，可将其分成两类：补偿器的形成，可将其分成两类：一类是一类是由于工艺需要由于工艺需要在布置管道时自然形成的弯曲管段，称为在布置管道时自然形

33、成的弯曲管段，称为自然补偿器（有自然补偿器（有L形和形和Z形两种）形两种）；另一类另一类是专门设置用于吸收管道热胀冷缩是专门设置用于吸收管道热胀冷缩的弯曲管段或可伸缩装置，称为的弯曲管段或可伸缩装置，称为人工补偿器（有方形补偿器、人工补偿器（有方形补偿器、波形补偿器、波纹形补偿器、球形补偿器）波形补偿器、波纹形补偿器、球形补偿器）。自然补偿器：自然补偿器：有有L形和形和Z形两种。形两种。管段中管段中9001500管称为管称为L形形补偿器；管段中两个补偿器；管段中两个900管称为管称为Z形补偿器。形补偿器。L L形补偿器形补偿器Z Z形补偿器形补偿器压力管道的组成2人工补偿器：人工补偿器：有方形

34、补偿器有方形补偿器、波纹、波纹形补偿器、球形补偿器。形补偿器、球形补偿器。压力管道的组成2安全保护装置种类安全保护装置种类 安全保护装置起到保护和监视管道安全运行的作用。在安全保护装置起到保护和监视管道安全运行的作用。在管道系统中如果操作参数的波动有可能超过规定范围，或者，管道系统中如果操作参数的波动有可能超过规定范围，或者，管道出现紧急情况时进行应急处理，均需要在管道中安装安管道出现紧急情况时进行应急处理，均需要在管道中安装安全保护装置。全保护装置。P147 安全保护装置及附件一般包括：爆破片、安全阀、安全保护装置及附件一般包括：爆破片、安全阀、紧急切断阀、减压阀、调压器、压力表和温度计。紧

35、急切断阀、减压阀、调压器、压力表和温度计。压力管道安全保护装置和附属设施3压力管道安全保护装置和附属设施安全泄压装置-安全阀（1）功能：当管道内的压力超过某一规定值时就启动阀体，迅速排放管道内的超压气体，并发出响声，警告操作人员采取降压措施。当压力恢复到允许值时，安全阀又自动关闭。使管道内的压力始终低于允许范围的上限，不致因超压而造成事故。 安全阀压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀(2)结构和工作原理：a、结构：阀座、阀瓣和加载机构 b、工作原理：如图所示弹簧力大于介质作用于阀瓣的正常压力，阀瓣处于关闭状态，当容器内介质压力超过允许压力时，阀门自动开启，介质从中泄出、减压；当

36、压力回到正常值时，加载机构又将阀瓣推向阀座，阀门自动关闭。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀阀瓣达到规定开启高度时进口侧的压力。表示安全阀在常温状态下的最高许用压力是安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的介质压力。开启压力和回座压力之差。公称压力 开启压力 排放压力 回座压力 启闭压差 （3）基本参数：是安全阀排放后阀瓣重新压紧阀座，介质停止窜出时的进口压力。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀（4）安全阀的分类：加载机构的形式分： 按照整体结构和弹簧式安全阀重锤杠杆式安全阀先导式安全阀压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀弹簧式安全阀重锤杠杆式安全

37、阀先导式安全阀压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀弹簧式（应用最广）重锤杠杆式（较少）先导式（使用很少）工作原理弹力与系统压力平衡杠杆原理导阀（先开）主阀（后开）优点结构紧凑,灵敏度高结构简单排放量很大方位不受限,对震动不敏感载荷随阀瓣升高变化不大动作性能受高温影响小缺点载荷随阀瓣升高变化大结构笨重特别是在高压设备上结构相当复杂（用于大型电站，水库）对震动敏感产生泄漏性能动作受高温影响大密封性不好泄漏较大回座力低70的正常工作压力压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀阀流通直径之比分： 按照阀瓣开启高度与微启式：开启高度为阀流通直径的1/401/20全启式：开启高

38、度为阀流通直径的1/4。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀按照气体排放方式分：全封闭式：排出的气体经管道排入密封容器中。适用于有毒、易燃或污染环境的介质。半封闭式：部分气体经管道引出，部分气体排放到环境中。敞开式：气体完全排放到环境中。主要适用于压缩空气或水蒸气等介质。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀（5）安全阀必须满足的基本要求：必要的密封可靠的开启及时稳定的排放适时地关闭关闭后的密封压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀（6）安全阀的安装 ：安全阀应垂直安装在管道液面以上的气相空间，与气相连通；管道与安全阀之间的连接管，其截面积不得小于安

39、全阀进口面积；管道与安全阀之间不宜装设中间截止阀门；安全阀的安装位置应便于日常检查，维护和检修；两个以上安全阀若共用一根排放管时，排放管的截面积应大于所有安全阀出口截面积的总和 。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-安全阀压力管道安全保护装置和附属设施3（1）在电动往复泵、齿轮泵或螺杆泵等容积泵的出口管道上，应设安全阀。安全阀的放空管应接至泵人口管道上，并宜设事故停车联锁装置（如设备本身已有安全阀者除外）；（2）在可燃气体往复式压缩机的各段出口应设安全阀，安全阀的放空管应接至压缩机各段入口管道上或压缩机一段人口管道上；（3）可燃气体和可燃液体受热膨胀可能超过设计压力的管道应设安全阀；

40、（4）在两端有可能关闭，而导致升压的液化烃管道上，应设安全阀或采取其他安全措施；（5）凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，上述机泵的出口管道需设安全阀。安全泄压装置-安全阀经常保持安全阀的清洁。无垢、无粘着、无锈蚀等有泄漏时：禁止用加大载荷的方法来消除泄漏必须定期检验（1年）及清洗、研磨、试验、调整以保证安全阀灵敏可靠。（7）安全阀的维护和检查压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-爆破片（1）概述爆破片也叫防爆片，是一种断裂型泄压装置，由于它是利用膜片的断裂来泄放压力的，所以泄压后容器将被迫停止运行。2、爆破片压力管道安全保护装置和附属设施3

41、安全泄压装置-爆破片 （2）爆破片适用场合：a.管道内的介质易于结晶或聚合，或带有较多的粘性物质，容易堵塞安全阀，或使安全阀的阀瓣和阀座粘在一起；b.管道的内压由于化学反应或其它原因会迅速上升，安全阀难以及时排出所产生的大量气体，且无法及时降压。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-爆破片（3）爆破片的工作原理：当管道内压力超过正常工作压力，并达到设计压力时，它即自行爆破。管道内的介质通过爆破口向外排出，使管道迅速泄压，从而避免了管道本体发生爆炸事故。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-爆破片(4)结构与分类：爆破片是用金属板制成，金属板的承压能力比管道本体低，从而保证管道内

42、超压时爆破片先爆破。压力管道安全保护装置和附属设施3安全泄压装置-爆破片爆破片的分类：剪切破坏型爆破片弯曲破坏型爆破片普通正拱拉伸型开缝正拱型爆破片反拱形爆破片安全泄压装置-爆破片早期使用广泛。全面积开放，阻力小，排气量系数大，膜片较厚，易于加工制造。剪切破坏型（5）膜片型式：实际动作压力受周边条件影响很大，不够稳定；膜片破裂后常整体冲出，易堵塞排气管道安全泄压装置-爆破片无明显的塑性变形，动作反应快，膜片较厚，易于制造（5）膜片型式：实际动作压力受周边条件影响很大，不够稳定；膜片强度低，碎裂后成碎片飞出，影响排气管畅通弯曲破坏型利用膜片在较高的压力下，产生的弯曲应力利用膜片在较高的压力下，产

43、生的弯曲应力达到材料的抗弯强度极限时即破碎而排气达到材料的抗弯强度极限时即破碎而排气安全泄压装置-爆破片由单层塑型金属材料制成，凹面向介质，受载后引起拉伸破坏凸面侧承受压力。当压力达到临界值时，膜片会失稳翻转，被装设的刀具切破，或膜片整体弹出开缝正拱型反拱型膜片：普通正拱型（5）膜片型式：由两片曲率相同的普通正拱型膜片组成。与介质接触的一片由耐腐蚀金属或非金属制成，另一片由金属制成，拱形部分开设若干条穿透的槽隙安全泄压装置-爆破片 (6)更换：爆破片应定期更换，一般为二至三年，除非制造单位使用期限有特别要求。对超过爆破片最大爆破压力而未爆破的应及时更换，在苛刻的条件下使用的爆破片应每年更换。压

44、力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表在压力管道上装压力表是为了测量管道内介质的压力，操作人员可以根据压力表所指示的压力进行操作，将压力控制在允许范围内。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表（1）压力表的分类：a.液柱式b.弹性元件式c.活塞式d.电量式单圈弹簧管式螺旋形弹簧管式薄膜式波纹筒式远距离传送式压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表（2）单圈弹簧管式压力表的结构和工作原理：a.结构：弹簧管、齿轮传动机构、指示机构、外壳。b.工作原理：弹簧管压力表是利用弹簧管在正压或负压的作用下，自由端产生位移，由于自由端的位移与被测压力之间具有比例关系，带动传动机构使指

45、针偏转，从而指示出压力值的。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表单圈弹簧管式压力表分类扇形齿轮式：通过扇形齿轮咬合中心齿轮来带动指针的。杠杆式：通过杠杆带动指针的。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表扇形齿轮式弹簧管压力表1、弹簧弯管；2、支座；3、表壳； 4、接头；5、拉杆；6、扇形齿轮；7、指针； 8、游丝；9、刻度盘压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表杠杆式压力表1、弹簧弯管；2、支座；3、表壳； 4、接头；5、拉杆；6、弯曲杠杆；7、指针； 8、刻度盘；压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表（3）压力表的使用：种类型号量程精度选用：压力管道

46、安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表压力表的量程： 压力表的量程为容器最高工作压力的1.53倍，最好取2倍。肉眼观察的偏差较大量程偏小弹簧弯管容易产生永久变形量程偏大压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表压力表的精度：低压容器不低于2.5级；中、高压和超高压容器不低于1.5级压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-压力表安装位置要便于操作人员观察和清洗，便于更换和校验。压力表必须定期校验。压力表与管道间的连接管不准有漏水、漏气现象，而且要定期吹洗，以免堵塞。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计（1）分类和工作原理：膨胀

47、式温度计：根据物体受热时体积膨胀的性质而制成。a.液体膨胀式：根据水银、酒精、甲苯等感温液体具有热胀冷缩的物理特性制成。b.固体膨胀式：如双金属温度计压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计双金属片压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计压力式温度计：应用压力随温度的变化来测温的仪表叫压力式温度计。它是根据在封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制成的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度。这种温度计主要由温包、毛细管、弹簧管。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计压力式温度计结构示意图1、传动机构；2、刻度盘；3、指针； 4

48、、弹簧管；5、连杆； 6、接头；7、毛细管； 8、温包；9、工作物质压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计辐射式高温计： 它是基于物体热辐射作用来测量温度的仪表。目前它已广泛的用来测量高于800的温度。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计热电偶温度计：热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。它的测温范围很广、结构简单、使用方便、测温准确可靠，便于信号的远传、自动记录和集中控制。 热电偶温度计是由三部分组成：热电偶（感温元件）；测量仪表；连接热电偶和测量仪表的导线。它适合于测量500以上的较高温度。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计热电偶温度计测温系统示意图

49、1、热电偶；2、导线；3、测量仪表热电偶示意图压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计热电阻温度计：热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。 它是由热电阻（感温元件），显示仪表以及连接导线组成。适合于测量500以下的温度。它与热电偶温度计一样，也是有远传、自动记录等优点。另外热电阻的输出信号大，测量准确。压力管道安全保护装置和附属设施3计量装置-温度计（2）使用注意事项：应选择合适的测温点，使测量点的情况具有代表性；安装位置要便于操作人员观察；温度计的温包尽量伸入管道或紧贴管道壁上；使用中的温度计应定期校验。压力管道安全保护装置和附属设施3事故案例分享

50、事故案例分享事故概况及经过事故概况及经过 1987年年6月月22日日14时时05分，安徽省阜阳地区毫州市化肥厂，分，安徽省阜阳地区毫州市化肥厂，派往太和化肥厂装运液氨派往太和化肥厂装运液氨21台储罐车在返厂途中，行驶到仉邱区台储罐车在返厂途中，行驶到仉邱区港集乡时，液氨储罐尾部已向外冒白色氨雾，接着港集乡时，液氨储罐尾部已向外冒白色氨雾，接着“轰轰”的一声的一声巨响，液氨储罐发生爆炸。爆炸后重巨响，液氨储罐发生爆炸。爆炸后重774公斤的储罐后封头飞公斤的储罐后封头飞出出644米远，直径米远，直径08米、长米、长3米重达米重达770公斤的罐体挣断四根公斤的罐体挣断四根由由8号钢丝制成的固定绳，向

51、前冲去，先摧毁驾驶室号钢丝制成的固定绳，向前冲去，先摧毁驾驶室, 挤死一名驾挤死一名驾驶员，冲出驶员，冲出957米远时又撞死米远时又撞死3人。从罐内泄出的液氨和氨气使人。从罐内泄出的液氨和氨气使87名赶集的农民灼伤、中毒，先后名赶集的农民灼伤、中毒，先后66人住院治疗。液氨和氨气扩人住院治疗。液氨和氨气扩散后覆盖约散后覆盖约200棵树和约棵树和约7000平方米的农田作物均被毁。这起爆平方米的农田作物均被毁。这起爆炸事故共造成炸事故共造成10人死亡，人死亡，49人重伤。人重伤。压力管道安全保护装置和附属设施3事故案例分享事故案例分享事故原因分析事故原因分析1液氨储罐制造质量低劣。该储罐的纵、环焊

52、缝均未开坡口，液氨储罐制造质量低劣。该储罐的纵、环焊缝均未开坡口，所有的焊缝均未焊透，所有的焊缝均未焊透，10毫米厚的钢板，熔合深度乎均为毫米厚的钢板，熔合深度乎均为4毫米，毫米，X光拍片检查，全部不合格，该罐原是一台固定式容器，由毫州光拍片检查，全部不合格，该罐原是一台固定式容器，由毫州市化肥厂自行改制为汽车储罐。但因无整体底座，无法与汽车车市化肥厂自行改制为汽车储罐。但因无整体底座，无法与汽车车厢连接，而且只装了压力表和安全阀，其他附件均未安装。厢连接，而且只装了压力表和安全阀，其他附件均未安装。2压力容器使用管理混乱。该罐投入使用后从未进行过检查，压力容器使用管理混乱。该罐投入使用后从未

53、进行过检查，厂方对罐体质量情况一无所知。爆炸前，罐体上已出现多处裂纹，厂方对罐体质量情况一无所知。爆炸前，罐体上已出现多处裂纹，有的裂纹距外表面仅有的裂纹距外表面仅1毫米。毫米。压力管道安全保护装置和附属设施3 一、压力管道元件选用的基本要求：一、压力管道元件选用的基本要求： 压力管道设计、安装和使用单位等，在选用压力管道压力管道设计、安装和使用单位等，在选用压力管道元件时，必须选择具有压力管道元件制造资格单位生产的管元件时，必须选择具有压力管道元件制造资格单位生产的管道元件，这是国家法规规定公民和组织的法律责任。道元件，这是国家法规规定公民和组织的法律责任。 列入制造许可范围的压力管道元件参

54、见国家质量监督检列入制造许可范围的压力管道元件参见国家质量监督检验检疫总局颁布的验检疫总局颁布的TSG D2001-2006压力管道元件制造许压力管道元件制造许可规则可规则规定。规定。压力管道元件的选用4二、材料选用基本原则二、材料选用基本原则 压力管道常用元件材料的使用是根据所输送介质的操压力管道常用元件材料的使用是根据所输送介质的操作条件（如压力、温度）以及其在该条件下的介质特性所决作条件（如压力、温度）以及其在该条件下的介质特性所决定的。定的。 材料选择不当，会造成浪费或埋下事故隐患。如果可以材料选择不当，会造成浪费或埋下事故隐患。如果可以用普通材料的管子，去选用了较贵的管子，就增加了不

55、必要用普通材料的管子，去选用了较贵的管子，就增加了不必要的浪费。该用耐酸不锈的场合，用了碳钢就会直接影响压力的浪费。该用耐酸不锈的场合，用了碳钢就会直接影响压力管道的正常运行，甚至留下祸根。所以在选择材料时，要求管道的正常运行，甚至留下祸根。所以在选择材料时，要求设计人员首先要了解管道元件的种类、规格、性能、使用范设计人员首先要了解管道元件的种类、规格、性能、使用范围，最好还要调查该元件在其他类似的压力管道的应用情况，围，最好还要调查该元件在其他类似的压力管道的应用情况，再根据以下原则确定管道元件的材料。再根据以下原则确定管道元件的材料。压力管道元件的选用4 1、优先选用的材料：、优先选用的材料： 在选用管道材料时，一般先考虑采用金属材料，金在选用管道材料时